專利名稱：蝸卷彈簧蓄能助力自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車，尤其涉及一種用蝸卷彈簧進(jìn)行蓄能的助力自行車。
目前，市場(chǎng)上推出的有汽油助力車和電動(dòng)助力車，雖然能夠起到一定的助力作用，但都消耗能源，使用成本較高。另外，均不同程度地對(duì)環(huán)境有一定的污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)有一定的負(fù)面影響。中國(guó)實(shí)用新型專利公報(bào)公告了一種專利號(hào)為“ZL99242990．0”、名稱為“助力自行車”的實(shí)用新型專利，該專利技術(shù)是在自行車中軸附近的主車架上裝配有一蝸卷終蓄能裝置，該裝置的輸入輸出軸上裝配有一鏈輪，該鏈輪通過(guò)傳動(dòng)鏈與中軸上裝配的一棘輪機(jī)構(gòu)相連，以達(dá)到倒蹬時(shí)，對(duì)蓄能裝置蓄能和貯存，正蹬時(shí)既可象普通自行車一樣人力前行，也可控制放出蓄能進(jìn)行“人力+彈簧力”的助力前行。這種助力自行車可在平時(shí)滑行或下坡滑行時(shí)倒蹬進(jìn)行蓄能前貯存起來(lái)，待上坡或需要助力時(shí)釋能，有比較明顯的助力效果。但其缺點(diǎn)有二第一，助力時(shí)，腳蹬必需同時(shí)隨彈簧釋能而轉(zhuǎn)動(dòng)，不太適合人們平時(shí)的習(xí)慣；第二，不能把滑行中或下坡時(shí)多余的動(dòng)能貯存起來(lái)，設(shè)計(jì)上不甚合理。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種蝸卷彈簧蓄能助力自行車，以達(dá)到隨時(shí)蓄能，隨意釋放，并可以利用多余能量進(jìn)行貯能。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了一種蝸卷彈簧蓄能助力自行車，這種自行車的蝸卷彈簧蓄能裝置安裝于自行車的中軸位置，該裝置的中心轉(zhuǎn)軸為一軸套，該軸套套裝于中軸上，軸套的中心線與中軸的中心軸線重合，中軸通過(guò)軸承安裝在軸套內(nèi)，在軸套右端頭和同側(cè)的腳拐內(nèi)端部各安裝有一套棘輪機(jī)構(gòu)，兩套棘輪機(jī)構(gòu)的外輪套固定連接在一起，自行車中軸大鏈盤固定安裝在兩棘輪機(jī)構(gòu)的外套上，在自行車后輪輪轂的左端設(shè)置有一倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)，倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)的飛輪輸出通過(guò)傳動(dòng)鏈條與蝸卷彈簧蓄能裝置中心軸套左端頭固定安裝的輸入鏈輪盤傳動(dòng)連接。
所述的倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)包括倒向飛輪及倒向飛輪左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐圓板，倒向飛輪的外周有徑向的輪齒，在倒向飛輪的內(nèi)環(huán)面上設(shè)置有軸向輪齒，所述輪齒上嚙合有一離合齒輪，離合齒輪左右滑動(dòng)裝配在一離合滑軸上，離合滑軸固定在右支撐圓板上，在離合齒輪的右端面與右支撐圓板之間的離合滑軸上穿裝有一復(fù)位彈簧，在離合齒輪左側(cè)的離合滑軸上套裝有一離合壓套，離合壓套滑動(dòng)串裝在左支撐圓板上的對(duì)應(yīng)圓孔內(nèi)，在離合壓套左端設(shè)置有一撥動(dòng)裝置，在后輪輪轂的左端固定安裝有一在離合齒輪滑動(dòng)到最右端蓄能掛檔時(shí)與離合齒輪嚙合的中心齒輪。
所述的輸入鏈輪盤穿套裝配并被壓緊裝置軸向壓緊在一個(gè)截面為L(zhǎng)形的環(huán)狀套體上，壓緊裝置為螺旋緊固在環(huán)狀套體左端的壓緊板和壓緊板與輸入鏈輪盤之間夾放的摩擦片，壓緊板上有圓周方向均布的三個(gè)螺孔，每個(gè)螺孔內(nèi)旋有一個(gè)調(diào)節(jié)輸入鏈輪盤壓緊程度的調(diào)節(jié)螺釘。
由于本實(shí)用新型把蝸卷彈簧蓄能裝置安裝在主車架上中軸的位置，比現(xiàn)有的蝸卷彈簧助力自行車重心更低，布局更合理，更節(jié)省空間，騎用起來(lái)更舒適自如。自行車中軸大鏈盤通過(guò)雙棘輪機(jī)構(gòu)與蝸卷彈簧的輸出中心軸套和自行車右腳蹬傳動(dòng)連接，使無(wú)論出自自行車腳蹬還是出自蝸卷彈簧蓄能裝置的動(dòng)力均可通過(guò)中軸大鏈盤驅(qū)動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，既可各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，又可合力驅(qū)動(dòng)，卻不相互干擾。后輪輪轂左側(cè)的倒向及離合飛輪的設(shè)置，在離合齒輪脫檔時(shí)，自行車可以由人力或彈簧助力或兩者合力驅(qū)動(dòng)行駛，當(dāng)自行車滑行或下坡有多余動(dòng)能時(shí)，可搬動(dòng)車把上的控制手柄拉動(dòng)一根閘線使撥動(dòng)裝置動(dòng)作，離合齒輪和倒向飛輪及后輪輪轂左端的中心齒輪同時(shí)嚙合，倒向及離合飛輪即可把后輪正向的轉(zhuǎn)動(dòng)變換成倒向飛輪倒向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的鏈條，向蝸卷彈簧蓄能裝置內(nèi)的蝸卷彈簧蓄能，使多余的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能貯存起來(lái)，待上坡時(shí)或需放能時(shí)釋放出來(lái)，這樣，就能更充分有效地節(jié)約人的體能。另外，輸入鏈輪盤的壓緊裝置對(duì)整套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及彈簧蓄能裝置有一定的保護(hù)作用，當(dāng)彈簧貯滿能之后，若由于疏忽沒有及時(shí)放開離合齒輪，輸入鏈輪盤即可自動(dòng)打滑，以避免造成損壞?？梢?，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，可以隨時(shí)蓄能，隨意釋能助力，是一種很有市場(chǎng)潛力的新型助力自行車。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的蝸卷彈簧蓄能機(jī)構(gòu)的安裝位置示意圖；圖2為
圖1的A-A剖視圖；圖3為蝸卷彈簧的左視圖；圖4為本實(shí)用新型的自行車左側(cè)的輸入鏈輪盤通過(guò)傳動(dòng)鏈與倒向及離合飛輪裝置的連接安裝示意圖；圖5為圖4的B-B剖面圖；圖6為倒向及離合飛輪裝置的組裝示意圖；圖7為輸入鏈輪盤的安全壓緊裝置的組裝示意圖。
從
圖1中可以看出，本助力自行車的蝸卷彈簧蓄能裝置通過(guò)裝置外殼1裝配在主車架上中軸的位置。
從圖2可以看出，蝸卷彈簧蓄能裝置的中心轉(zhuǎn)動(dòng)為一軸套16，軸套16穿套裝配于中軸9上。中軸9與軸套16的中心軸線相互重合。兩者之間通過(guò)兩個(gè)軸承8轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在軸套16的右端頭和同側(cè)的腳拐內(nèi)端部各安裝有一棘輪機(jī)構(gòu)。兩棘輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)套6、7分別螺旋固定裝配在軸套16和腳拐2的對(duì)應(yīng)位置，兩棘輪機(jī)構(gòu)的外套4和36通過(guò)圓周方向均布的三個(gè)銷釘5固定在一起。自行車的中軸大鏈盤3固定安裝在棘輪外套16上。這種裝配使得無(wú)論腳拐2或軸套16正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可單獨(dú)帶動(dòng)中軸大鏈盤3正向轉(zhuǎn)動(dòng)而互不影響各自的狀態(tài)。即，腳拐2在正轉(zhuǎn)帶動(dòng)中軸大鏈盤3正轉(zhuǎn)時(shí)，軸套16可以正轉(zhuǎn)釋能與腳拐2合力驅(qū)動(dòng)，也可以靜止不轉(zhuǎn)，還可以倒轉(zhuǎn)進(jìn)行蓄能；相應(yīng)地，軸套16正轉(zhuǎn)帶動(dòng)中軸大鏈盤3正轉(zhuǎn)時(shí)，而腳拐2則可以正轉(zhuǎn)合力驅(qū)動(dòng)，也可以靜止不動(dòng)，還可以隨意倒轉(zhuǎn)。
蝸卷彈簧10在殼體1內(nèi)的纏繞方式如圖3所示。蝸卷彈簧的外端頭通過(guò)銷軸37固定在殼體1上，其內(nèi)端頭通過(guò)螺釘17固定在軸套16上，。
為了使貯存在蝸卷彈簧10中的勢(shì)能在需要時(shí)釋放出來(lái)，在蝸卷彈簧蓄能裝置上設(shè)置有一釋能控制裝置，如圖2所示，該裝置由螺旋固定裝配在蝸卷彈簧蓄能裝置左側(cè)外軸套16的棘輪14、通過(guò)固定在殼體1左護(hù)板上的銷軸12轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的止退頭13及銷軸12上穿裝的使止退頭13復(fù)位的扭轉(zhuǎn)彈簧20組成，止退頭13與棘輪14止退配合。在止退頭13的尾部可以連接一閘線，通過(guò)閘線控制止退頭從而控制放能。
本實(shí)用新型的蓄能是在后輪正轉(zhuǎn)時(shí)利用一套倒向及離合飛輪裝置在需要蓄能時(shí)掛檔，由該裝置中的倒向飛輪輸出反轉(zhuǎn)扭矩，由倒向飛輪帶動(dòng)倒向傳動(dòng)鏈38再帶動(dòng)輸入鏈輪盤11向蝸卷彈簧蓄能裝置中輸入能量(如圖4所示)。
本實(shí)用新型的倒向及離合飛輪裝置如圖5所示。圖5中，該裝置包括倒向飛輪21和倒向飛輪21左右兩側(cè)的左支撐圓板22和右支撐圓板35，兩支撐圓板和倒向飛輪21之間通過(guò)滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)配合。倒向飛輪21的外周均勻設(shè)置有徑向的鏈齒，倒向齒輪21的內(nèi)環(huán)面上均勻設(shè)置有軸向的長(zhǎng)輪齒，在倒向飛輪21的內(nèi)環(huán)面長(zhǎng)輪齒上嚙合有一離合齒輪29。離合齒輪29的齒牙可以沿倒向齒輪21內(nèi)環(huán)面上的長(zhǎng)輪齒左右滑動(dòng)，離合齒輪29可左右滑動(dòng)地裝配到固定在右支撐圓板35上的離合滑軸30上。在離合齒輪29的右端面與右支撐圓板35之間的離合滑軸30上穿裝有一復(fù)位彈簧31，在離合齒輪29左側(cè)的離合滑軸30上套裝有一離合壓套28，離合壓套28滑動(dòng)串裝在左支撐圓板22上的對(duì)應(yīng)圓孔內(nèi)，在離合壓套左端設(shè)置有一撥動(dòng)裝置，該裝置可以推壓離合齒輪29在需要的時(shí)候左右滑動(dòng)進(jìn)行蓄能的掛檔或脫檔。撥動(dòng)裝置由拐臂25、拐臂25上固定軸套26及軸套26內(nèi)串裝的轉(zhuǎn)軸27組成，轉(zhuǎn)軸27固定在后車架上適當(dāng)位置，用一根閘線39拉動(dòng)拐臂25的一端即可按動(dòng)離合壓套28驅(qū)動(dòng)離合齒輪29動(dòng)作。在自行車后輪輪轂24的左端頭擰固有一中心齒輪23，當(dāng)離合齒輪29掛檔，同時(shí)與倒向飛輪21和中心齒輪23嚙合時(shí)，自行車后輪的正向旋轉(zhuǎn)即可轉(zhuǎn)換成倒向飛輪21的反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)倒向傳動(dòng)鏈38向蝸卷彈簧10內(nèi)輸入能量。
圖5中，后輪輪轂上有左輻條固定板32和右輻條固定板33，最右端是后輪飛輪34。
為了防止由于疏忽的過(guò)度貯能，在蝸卷彈簧蓄能裝置上還設(shè)置有一套保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)是把輸入鏈輪盤11穿套裝配并被壓緊裝置軸向壓緊在一個(gè)截面為L(zhǎng)形的環(huán)形套體15上，壓緊裝置為螺旋緊固在環(huán)形套體左端的壓緊板19和壓緊板19與輸入鏈輪盤11之間夾放的摩擦片18。壓緊板19上有圓周方向均布的三個(gè)螺孔，每個(gè)螺孔內(nèi)旋有一個(gè)調(diào)節(jié)輸入鏈輪盤壓緊程度的調(diào)節(jié)螺釘40。當(dāng)蝸卷彈簧蓄滿能后，再過(guò)量蓄能，輸入鏈輪盤便會(huì)打滑，以避免傳動(dòng)及蓄能裝置損壞。
權(quán)利要求1.一種蝸卷彈簧蓄能助力自行車，其特征在于這種自行車的蝸卷彈簧蓄能裝置安裝于自行車的中軸位置，該裝置的中心轉(zhuǎn)軸為一軸套，該軸套套裝于中軸上，軸套的中心線與中軸的中心軸線重合，中軸通過(guò)軸承安裝在軸套內(nèi)，在軸套右端頭和同側(cè)的腳拐內(nèi)端部各安裝有一套棘輪機(jī)構(gòu)，兩套棘輪機(jī)構(gòu)的外輪套固定連接在一起，自行車中軸大鏈盤固定安裝在兩棘輪機(jī)構(gòu)的外套上，在自行車后輪輪轂的左端設(shè)置有一倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)，倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)的飛輪輸出通過(guò)傳動(dòng)鏈條與蝸卷彈簧蓄能裝置中心軸套左端頭固定安裝的輸入鏈輪盤傳動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力自行車，其特征在于所述的倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu)包括倒向飛輪及倒向飛輪左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐圓板，倒向飛輪的外周有徑向的輪齒，在倒向飛輪的內(nèi)環(huán)面上設(shè)置有軸向輪齒，所述輪齒上嚙合有一離合齒輪，離合齒輪左右滑動(dòng)裝配在一離合滑軸上，離合滑軸固定在右支撐圓板上，在離合齒輪的右端面與右支撐圓板之間的離合滑軸上穿裝有一復(fù)位彈簧，在離合齒輪左側(cè)的離合滑軸上套裝有一離合壓套，離合壓套滑動(dòng)串裝在左支撐圓板上的對(duì)應(yīng)圓孔內(nèi)，在離合壓套左端設(shè)置有一撥動(dòng)裝置，在后輪輪轂的左端固定安裝有一在離合齒輪滑動(dòng)到最右端蓄能掛檔時(shí)與離合齒輪嚙合的中心齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力自行車，其特征在于所述的輸入鏈輪盤穿套裝配并被壓緊裝置軸向壓緊在一個(gè)截面為L(zhǎng)形的環(huán)狀套體上，壓緊裝置為螺旋緊固在環(huán)狀套體左端的壓緊板和壓緊板與輸入鏈輪盤之間夾放的摩擦片，壓緊板上有圓周方向均布的三個(gè)螺孔，每個(gè)螺孔內(nèi)旋有一個(gè)調(diào)節(jié)輸入鏈輪盤壓緊程度的調(diào)節(jié)螺釘。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蝸卷彈簧蓄能助力自行車。自行車的蝸卷彈簧蓄能裝置安裝于自行車的中軸位置,該裝置的中心轉(zhuǎn)軸為一軸套,該軸套套裝于中軸上,在軸套右端頭和同側(cè)的腳拐內(nèi)端部各安裝有一套棘輪機(jī)構(gòu),兩套棘輪機(jī)構(gòu)的外輪套固安連接在一起,自行車中軸大鏈盤固定安裝在兩棘輪機(jī)構(gòu)的外套上,在自行車后輪輪轂的左端設(shè)置有一倒向及離合飛輪機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)的飛輪輸出與蝸卷彈簧蓄能裝置的輸入鏈輪盤傳動(dòng)連接。
文檔編號(hào)B62M1/10GK2414987SQ0020853
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期2000年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月18日
發(fā)明者姜文國(guó) 申請(qǐng)人:姜文國(guó)